3 fazli sİstemleree.istanbul.edu.tr/uploads/dersnotlari/3371-4.ders notu_euid.pdf · 26.12.2011 3...

26.12.2011 3 fazlı sistemler 1

3 FAZLI SİSTEMLER

Çok fazlı sistemler, gerilimlerinin arasında faz farkı

bulunan iki veya daha fazla tek fazlı sistemin

birleştirilmiş halidir ve bu işlem simetrik bir şekilde

yapılır.

Tek fazlı sistemlerde güç dalgalı olduğu halde (akım

ve gerilimin değişken olması nedeniyle), çok fazlı

sistemlerde faz farkı nedeniyle oldukça düzgündür.

Çok fazlı sistemlerde tek fazlı sistemlere oranla aynı

şartlarda daha fazla güç nakli mümkündür.


3-FAZLI DENGELİ SİSTEMLER Yıldız bağlı sistem

• Nötr noktası topraklanmıştır.

• Hat gerilimleri birbirine eşittir.

• Gerilimler arasındaki faz açısı

120 derecedir.

VOS

VOT

VOR

VRS

VST

VTR

T

S

R

O

V 0 V ORV

deg120V 120 V jeOSV

deg240V 240 V jeOTV


3-FAZLI DENGELİ SİSTEMLER

Yıldız bağlı sistem

Faz - nötr arası: ‘faz gerilimi’

Faz – faz arası: ‘hat gerilimi’

Enerji sistemlerinde hat gerilimleri faz gerilimlerinin farkına eşittir.

IR

VOR

VOS

VOT

O

VTR

VRS

VST

IS

IT

eV 3 deg 30j OSORRS V -VV

e V 3 deg90j- OTOSST V -VV

e V 3 deg150j OROTTR V -VV


DENGELİ YILDIZ SİSTEMLERDE

‘HAT’ VE ‘FAZ’ GERİLİMLERİNİN

HESAPLANMASI

ERS=ER-ES

ERS2= ER

2+ES2+2EREScos60°

ERS=Uhat ve ER=ES=Ufaz


DENGELİ YILDIZ SİSTEMLERDE

‘HAT’ VE ‘FAZ’ GERİLİMLERİNİN

HESAPLANMASI U2

hat = 2U2faz+2U2

fazcos60°

U2hat= 2U2

faz(1+0.5)

U2hat = 3U2

faz

Uhat = √3Ufaz = 1.73Ufaz

Dengeli yıldız sistemde faz gerilimleri eşit olduğu

için hat gerilimleri de birbirine eşittir ve aralarında

120°’lik faz farkı vardır.


3-FAZLI DENGELİ SİSTEMLER

Dengeli yıldız yük

Her bir faza ait yük ZR, ZS, ZT

Her fazdan yükün empedansına

bağlı bir akım geçer.

Faz akımları:

VRS

VST

ZS

ZT

Ib

Ic

Io

R

S

T

VOR ZR

Ia

VOS

VOT

VTR

O

R

ORR

Z

VI

S

OSS

Z

VI

T

OTT

Z

VI

0 TSR0 IIII

Nötr hattından geçen akım:

Z

U

Z

Uhatfaz

3 fazhat II


3 FAZLI DENGELİ SİSTEMLER

Dengeli yıldız bağlantı

Fazör diagramı sistem gerilimlerini göstermek amacıyla kullanılır.

Yıldız bağlantıda sadece iki tip gerilim bulunur. Faz - nötr ve faz – faz.

Hat gerilimleri (U) faz gerilimlerinden (V) 30o öndedir.

V

V OS

30 o

V OT V SR

V ST

TR

120 o

-V OR


Dengeli yıldız bağlantılı sistem

Sadece bir faza ait eşdeğer devre kullanılır. (sadece

bir faza ait devre çizilir, tüm fazlara ait akım ve

gerilimler birbirine eşittir ve aralarında sadece -120o

faz farkı bulunur)

Kaynak gerilimi faz –nötr gerilimi olarak belirtilir.

Tek fazlı yükler nötr veya toprak noktasına

bağlanırlar.

3 FAZLI SİSTEMLER

ln V

Yük


3 FAZLI SİSTEMLER

Dengeli üçgen (Δ) bağlı sistem

Sistemde nötr noktası olmadığı

için sadece ‘hat’ gerilimi vardır

Sistemde iki tip akım vardır :

hat akımı

faz akımı

Faz akımları:

VTR

Z

R

S

Z

Z T

Z S

I R

I S

Z R

I T Z T

R

S

VRS

VST

T ITR

IRS

I ST

RS

RSRS

Z

VI

ST

STST

Z

VI

TR

TRTR

Z

VI


3 FAZLI SİSTEMLER Dengeli üçgen (Δ) bağlı

sistem

Hat akımları:

Dengeli sistemde hat akımları:

IR

IS

IT

R

VTR

VRS

VST

T

S

R

ZST S

ZTR ZRS

IRS

ITR IST

T

TRRSR III

RSSTS III

STTRT III

deg30 ie RSR I3I

deg30 ie fazhat I3I


DENGELİ ÜÇGEN

SİSTEMLERDE ‘HAT’ VE ‘FAZ’

AKIMLARININ HESAPLANMASI

IR = IRS-ITR

IR2 = IRS

2+ITR2+2IRSITRcos60°


DENGELİ ÜÇGEN

SİSTEMLERDE ‘HAT’ VE ‘FAZ’

AKIMLARININ HESAPLANMASI

IR = Ihat ; IRS = ITR = Ifaz

Ihat2 = 2Ifaz

2 + 2Ifaz2cos60°

Ihat2 = 2Ifaz

2 (1+0.5)

Ihat = √3Ifaz = 1.73Ifaz

Nötr hattı olmadığı için Uhat = Ufaz


3 FAZLI SİSTEMLER

Üçgen bağlı sistem

Fazör diyagramı akımları belirtmekte kullanılır.

Sistemde iki tip akım vardır: faz ve hat akımları.

Üçgen sistemlerde sadece 120° faz farkına sahip hat gerilimleri mevcuttur.

Faz akımları, hat akımlarından 30° öndedirler.

IR

IS

IT

VRS

VST

VTR

IRS IST

ITR

-ITR

f

30o


3 FAZLI SİSTEMLERDE GÜÇ Aktif gücün hesaplanması

Her bir fazın gücünün toplamı toplam gücü belirler.

Yükün dengeli olması durumunda:

Yıldız bağlantıda:

Üçgen bağlantıda:

TSR PPP P

f cosIV 3P 3 P fazfazfaz

fazhathatfaz V 3V II

ff cosIV 3cos IV 3 P hathatfazfaz

fazhatfazhat VV I 3I

ff cosIV 3cos IV 3 P hathatfazfaz


3 FAZLI SİSTEMLERDE GÜÇ

Reaktif gücün hesaplanması

Her bir fazın gücünün toplamı toplam gücü belirler.

Yükün dengeli olması durumunda:

Yıldız bağlantıda:

Üçgen bağlantıda:

TSR QQ Q Q

fsin fazfazfaz IV 3Q 3 Q

fazhathatfaz V 3V II

ff sin hathatfazfaz IV 3sin IV 3 Q

fazhatfazhat VV I 3I

ff sin hathatfazfaz IV 3sin IV 3 Q


ÜÇ FAZLI DEVRELERDE

EMPEDANS DÖNÜŞÜMÜ

Üçgen-yıldız dönüşümü

Üçgen bağlı trifaze sistemler aşağıdaki dönüşümleri

kullanarak yıldız şeklinde ifade edilebilirler:

312312

3112

ZZZ

ZZ

Z1

312312

2312

ZZZ

ZZ

Z2

312312

3123

ZZZ

ZZ

Z3


ÜÇ FAZLI DEVRELERDE

EMPEDANS DÖNÜŞÜMÜ

Yıldız-üçgen dönüşümü

Yıldız bağlı trifaze sistemler aşağıdaki dönüşümleri

kullanarak üçgen bağlı şeklinde ifade edilebilirler:

3

133221

Z

ZZZZZZ 12Z

1

133221

Z

ZZZZZZ 23Z

2

133221

Z

ZZZZZZ 31Z


REZONANS

Seri veya paralel AC devrelerde endüktif reaktansın

kapasitif reaktansa eşit olması durumunda meydana

gelir.

Rezonans halinde AC devre sadece dirençten oluşan

bir devre özelliği gösterir.

Sadece dirençten oluşan AC devrelerde ise frekansın

empedansa etkisi olmaz.

Frekans arttıkça endüktif reaktans artar, kapasitif

reaktans azalır.


SERİ REZONANS

R-L-C’den oluşan seri AC devrede endüktif

reaktansın kapasitif reaktansa eşit olması durumuna

‘seri rezonans’ veya ‘gerilimler rezonansı’ denir.

LCf

LCf

CfLf

XX

r

r

r

r

CL

2

1

41

2

12

22


SERİ REZONANS

Rezonans frekansı belirliyken rezonans durumundaki devrede bulunan endüktans ve kapasitenin değerleri:

Rezonans anında empedans etkin dirence eşit olur.

LfC

CfL

r

r

22

22

4

1

4

1


PARALEL REZONANS

Paralel bağlı bobin ile

kondansatörden oluşan devrelere

‘tank devresi’adı verilir.

Gerilim uygulanınca kapasitör şarj

olur. Gerilim kesildiği anda ise

kapasitör bobin üzerinden boşalır.

Bu aşamada bobin etrafında manyetik alan oluşur,

bu alan endüksiyon akımının doğmasını sağlar.

Kondansatör oluşan akım sonucu yeniden dolar.

Bobin ile kapasitenin arasındaki enerji alışverişi

sönümlü sinus eğrisi şeklindedir.


PARALEL REZONANS

İdeal tank devresinde direnç yoktur, ancak pratikte bobinin bir miktar direnci olduğu için, dirençte harcanan enerjiden dolayı sirkulasyon akımı yavaş yavaş azalır.

Paralel rezonans devrelerinde rezonans durumunda akım minimum, empedans ise maksimum değerleri alır.

c

C

L

L

X

EI

X

EI

3 fazli sİstemleree.istanbul.edu.tr/uploads/dersnotlari/3371-4.ders notu_euid.pdf · 26.12.2011 3...

Documents